Путь репарации ДНК очищает поврежденные клетки кишечника и запускает восстановление тканей после инфекции

Новое исследование на плодовых мушках описывает, как кишечник животного по-разному реагирует на полезные микробы и патогены.

Путь, известный как ATM-gH2av и отвечающий за репарацию поврежденного генетического материала, перепрофилируется и активируется, когда патогены разрушают клетки слизистой оболочки кишечника, даже при отсутствии повреждений ДНК.

При вторжении патогенов этот путь помогает удалить поврежденные и умирающие клетки слизистой кишечника, одновременно побуждая стволовые клетки к восстановлению тканей. Когда исследователи скармливали мушкам полезные бактерии, путь оставался неактивным.

Открытие, опубликованное в Cell Reports, важно, потому что задействованные молекулы общие для многих видов, включая человека. Это может изменить представления ученых о здоровье кишечника и иммунитете.

"Выявление пути, который реагирует только на патогены, а не на нормальную микробиоту кишечника, интригует", — сказал Николя Бушон, старший автор статьи. "Поскольку врожденный иммунитет общий от мух до млекопитающих, изучение этих механизмов на плодовых мушках может научить нас чему-то о нашей собственной иммунной системе".

В исследовании Бушон и его соавтор Питер Надь скармливали мушкам различные патогены человека и мух, а другой группе — полезные микробы. С помощью РНК-секвенирования они отслеживали активируемые гены и обнаружили, что гены, связанные с путем репарации ДНК, "загорались" только в ответ на патогены.

Патогены наносят ущерб кишечнику мух: "Когда мы кормим мух патогенами, их кишечник теряет почти половину клеток", — пояснил Бушон.

Исследователи показали, что путь ATM-gH2av, активируемый патогенами, участвует в двух процессах: 1) в устранении части поврежденных клеток и 2) в сигнализации стволовым клеткам о необходимости замены этих клеток.

Ученые проверили, происходят ли при этих инфекциях повреждения ДНК, которые могли бы объяснить вовлечение пути ATM-gH2av. "Мы не увидели никаких повреждений, — сказал Бушон. — Это говорит о том, что путь реагирует не на разрывы ДНК, а перепрофилируется во время инфекции и регулируется иным способом".